水胶比对再生砖粉ECC工作性能和力学性能的影响

利用再生砖粉全取代石英砂制备工程用水泥基复合材料(ECC),深入研究和分析了材料的工作性能和力学性能,利用扫描电镜技术对相关机理进行了探讨。研究表明:水胶比变化范围在0.30~0.39(质量比,下同)时,再生砖粉ECC拌合物的坍落度均在200 mm以上,工作性能良好;水胶比相同的情况下,用再生砖粉取代石英砂后,ECC的力学性能有所下降;水胶比变化范围在0.30~0.37时,再生砖粉ECC的抗折强度随水胶比的增大而增大,水胶比变化范围在0.30~0.39时,再生砖粉ECC的抗压强度随水胶比的增大而减小;各组再生砖粉ECC均表现出良好的应变硬化特征,呈现多缝开裂状态,且极限应变均大于2%。在本文试验条件下,水胶比为0.37时再生砖粉ECC的弯曲性能和单轴拉伸性能最佳。     

铜渣-水泥复合胶凝材料力学性能研究

铜渣以5%、10%、15%的比例取代水泥制备铜渣-水泥复合胶凝材料.研究铜渣对水泥基胶凝材料标准稠度用水量、凝结时间、净浆抗压强度、胶砂抗折与抗压强度的影响,并利用XRD、TG/DSC和SEM-EDS技术手段分析掺入铜渣后水泥基胶凝材料物相和微观形貌的变化.研究结果表明:铜渣掺入会使水泥胶凝材料的标准稠度用水量增加,凝结时间延长,一定程度上提高水泥胶凝材料的抗折、抗压强度;铜渣-水泥胶凝材料的主要水化产物和水泥胶凝材料类似,并有Fe(OH)3/Fe(OH)2凝胶生成.铜渣-水泥复合胶凝材料微观结构较水泥胶凝材料密实.     

砖混类再生微粉泡沫胶凝材料力学性能研究

利用建筑垃圾制备的再生微粉,可以有效替代水泥,减少水泥资源的使用,提高建筑垃圾的资源利用率。本文通过气泡参数分析、力学性能测试等方法,研究了砖混类再生微粉和发泡剂掺量对低强度泡沫胶凝材料力学性能的影响。结果表明:再生微粉的掺入会导致胶凝材料抗压强度降低,微粉掺量大于水泥时,胶凝材料抗压强度随再生微粉掺量增加而小幅提高;浆体流动度随再生微粉掺量的增加先降低后增高;再生微粉掺量较小时,发泡剂掺量对浆体流动性影响较大,而当微粉掺量较大时,发泡剂掺量对浆体流动性无显著影响;不同批次再生微粉性能差异较小。通过调节再生微粉和发泡剂掺量可制备满足不同力学性能需求,同时具有良好流动性的泡沫胶凝材料。     

SAC- P·Ⅱ体系对废旧混凝土再生砂粉制备的灌浆材料性能研究*

以SAC- P·Ⅱ（硫铝酸盐-Ⅱ型硅酸盐水泥）复合体系为胶凝材料，对以废旧混凝土再生砂粉作为骨料制备水泥基灌浆材料的流动度、抗折抗压强度、拉伸粘结强度、泌水率及竖向膨胀率等性能的影响研究。结果表明：随着SAC水泥掺入比例的增加，30 min流动度明显降低，1 d和3 d抗折及抗压强度增幅较大，而28 d抗折及抗压强度则增长幅度不大；P·Ⅱ水泥收缩较大，SAC水泥具有微膨胀性能，故SAC水泥比例越高，同等膨胀剂用量条件下，竖向膨胀率增大，反之降低；同等胶凝材料用量下，SAC水泥比例高，拉伸粘结原强度、浸水后及热老化均表现为降低，与扫描电子显微镜（SEM）微观结构显示一致；综合考虑各项性能，推荐SAC- P·Ⅱ复合体系灌浆料中SAC水泥比例为不超过80%。     

钢渣对粉煤灰再生混凝土力学性能的影响研究

将钢渣加入混凝土取代部分胶凝材料可以提高工业固体废弃物利用,有效保护环境。制备了不同钢渣掺量的混凝土试件,测试了不同钢渣掺量粉煤灰再生混凝土抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度、抗折强度,分析了不同龄期的抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度和抗折强度随钢渣微粉掺量的变化规律。研究结果表明:(1)不同龄期的粉煤灰再生混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均在钢渣掺量为12%时达到最大;(2)混凝土的抗变形性能和抗折强度在钢渣掺量为12%～24%最佳;(3)当钢渣掺量超过24%时,随着钢渣掺量的增大,粉煤灰再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗折强度将急剧减小。     

碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的性能与硬化浆体结构

为充分利用磷渣和粉煤灰两种工业废渣生产高性能胶凝材料,研究了不同磷渣/粉煤灰配合比的碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料性能,并用扫描电子显微镜和压汞仪分析了硬化浆体的细观结构和孔结构.结果表明:碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的凝结时间正常,在粉煤灰掺量为0～30 %(质量分数)范围内,随粉煤灰的掺量的增加,碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的凝结时间略有延长.与普通硅酸盐水泥相比,碱-磷渣胶凝材料的抗压强度较高,其3d和28d抗压强度分别可达到30.9MPa和98.8MPa,但其抗折强度相对较低.掺加粉煤灰后碱胶凝材料的抗压强度降低,而抗折强度提高.碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的耐蚀性和抗冻性能均显著优于硅酸盐水泥,其干缩比硅酸盐水泥的大.用部分粉煤灰取代磷渣粉可一定程度减小干缩.碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料硬化浆体的结构非常致密,其孔隙率和平均孔径均小于普通硅酸盐水泥硬化浆体.     

高岭土尾砂活化及用于胶凝材料的研究

本文以高岭土尾砂为研究对象,通过测定净浆试块抗压强度和化学结合水量,探讨了CaO添加量和球磨时间对尾砂-水泥复合胶凝材料性能及水化进程的影响,并评价了制备的水泥基胶凝材料性能及在混凝土中的应用效果.研究结果表明:尾砂通过配加合适的化学激发剂,经共同研磨处理后再掺入到普通硅酸盐水泥(OPC)中,可获得一种性能优良的水泥基胶凝材料,其胶砂28 d抗折和抗压强度较OPC胶砂显著提高,其中28 d抗压强度比达到116%;试制的C30混凝土与OPC试制的28 d抗压强度比为102%,且明显优于等量代替水泥的粉煤灰和火山灰微粉.该技术不仅可减少水泥用量,降低工程造价,还使尾砂变废为宝,减少占地及环境污染,具有显著的经济与社会效益.     

高掺量低碱度钢渣-脱硫石膏胶凝材料的制备

以钢渣和脱硫石膏工业废渣为主要原料,掺加适量的激发剂,制备出脱硫石膏基低碱度钢渣胶凝材料,并探讨了其制品应用形式。试验结果表明,钢渣∶脱硫石膏（质量比）=1∶1时,胶凝材料的凝结时间为初凝6 min、终凝9 min,2 h抗折强度2.21 MPa、抗压强度5.06 MPa,1 d抗折强度2.03 MPa、抗压强度4.7 MPa,而7 d抗折强度和抗压强度分别达到3.59 MPa和12.55 MPa。     

镁盐晶须对磷石膏基胶凝材料力学性能的影响

以磷肥工业废弃物磷石膏为主要原料制备磷石膏基胶凝材料(PGF),研究镁盐晶须掺量对磷石膏基胶凝材料抗压强度、抗折强度、抗冲击功强度的影响,结合X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）等测试方法,对磷石膏基胶凝材料的微观性能进行分析。结果表明,当MSW掺量为3%,其3 d、7 d和28 d抗压强度分别为15 MPa、18 MPa和21.9 MPa,较未掺晶须试样分别提高了64.8%、26.8%、25.9%。3 d、7 d抗折强度提高33.1%、32.4%。镁盐晶须作为无机盐增强材料,分散在磷石膏基胶凝材料中不参与水化反应,主要通过桥联、拔出和剥离等物理作用增强增韧磷石膏基胶凝材料。     

再生骨料自密实清水混凝土配合比优化及表观性能试验研究

利用再生粗骨料制备再生骨料自密实清水混凝土,采用正交试验的方法对再生骨料自密实清水混凝土的配合比进行优化,探究了水胶比、砂率及胶凝材料含量对混凝土工作性能、力学性能以及表观性能的影响规律及显著性.通过对试验结果的极差分析,发现胶凝材料含量对混凝土坍落扩展度影响最大,其次是砂率,水胶比的影响最小;对于7d抗压强度的影响程度从大到小依次为水胶比、砂率、胶凝材料含量;混凝土表面灰度标准差受胶凝材料含量影响最大,其次是水胶比和砂率;对混凝土表面气孔率的影响程度从大到小依次为胶凝材料含量、砂率、水胶比.通过方差分析得到水胶比与砂率对再生骨料自密实清水混凝土的7d抗压强度具有显著性影响;胶凝材料含量对坍落扩展度、灰度标准差和气孔率有显著性影响.     

Cementitious properties of metallurgical slags

Slags satisfying the following composition criteria and with liquidus temperatures of less than 1600°C were prepared from pure components: SiO₂ ranging from 20 to 50 percent, Al₂O₃ ranging from 10 to 35 percent, MgO ranging from 0 to 35 percent and CaO ranging from 10 to 50 percent. Simulation of granulation-plant quenching rates on a micro-differential-thermal analyser indicated that these slags were all capable of being quenched so that their content of crystalline material was not more than 15 percent. Small test cylinders, made from a mixture of ground slags, sand, and Ca(OH)₂ activator, were subjected to compression tests at various time intervals. Iso-strength curves relating compression strength and composition are presented on pseudo-ternary diagrams at constant Al₂O₃ contents.     

烧粘土的胶凝性能

在水泥中掺加混合材是改善混凝土耐久性能的重要措施之一。我国矿渣资源紧缺，而烧粘土型的工业废渣如粉煤灰、煅烧煤矸石和炉渣资源却相当丰富。本文探讨了这类渣的矿物组成、煅烧温度与胶凝性能的关系。     

Fixing Arsenic in Alkali-Activated Cementitious Matrices

Portland cement-based materials are frequently used for fixing heavy metals but are not very effective for arsenic. Alternatively, alkali activated metakaolin and fly ash systems were tested for arsenic retention by the toxic characteristic leaching procedure and American Nuclear Society 16.1 methods. The influence of Fe and Mn on As leaching rates was assessed. These materials perform well in aggressive environments (pH<3) but the activated metakaolin matrix is less able to retain As than the activated fly ash matrix. The leaching in fly ash matrices occurs in two steps: immediate initial leaching followed by a slow diffusion-controlled process.     

煅烧高胶凝性水泥熟料的探索

水泥基材料是用量最大的人造材料，在今后数十年甚至上百年内仍然无可替代。我国水泥年产量已超过12亿吨。随着国民经济持续发展，大规模基础设施建设还将继续，对水泥的需求量仍将有大幅度的增长。     

石膏复合胶凝材料的研究进展

以普通建筑石膏为胶凝材料制备的石膏制品强度较低,耐水性较差,致使其应用受到很大限制.本文从掺合料改性建筑石膏的角度出发,论述了不同石膏复合胶凝材料体系的配制机理及研究进展,并对目前石膏复合胶凝材料研究存在的问题及发展趋势进行探讨,对石膏复合胶凝材料的进一步研究及发展提供一定的参考.     

高延展性纤维增强水泥基复合材料自愈合行为

研究了在0.3%、0.5%、1.0%以及2.0%不同程度预加拉伸应变破坏下.两种不同配比、不同龄期的高延展性纤维增强水泥基复合材料M45-ECC及HFA-ECC的残余应变、裂缝分布特性、干湿自愈合循环环境中共振频率的恢复情况以及自愈合产物的微观特性.结果表明:ECC试件的残余应变约等于预加应变的50%左右:90d龄期试...     

纤维增强水泥基复合材料的研究进展

综述了纤维增强水泥基复合材料(fiber reinforced cementitious composites,FRCC)目前在国内外的研究进展.简要介绍了FRCC的概念及其基本性能,详细介绍了超高性能FRCC的国内外研究进展,重点介绍了FRCC的纤维间距、复合材料以及多重裂缝等理论的研究情况以及FRCC工程应用情况,在此基础上,提出了当前FRCC研究中存在的问题和今后需要进一步研究的方向.     

防碱集料反应的粉煤灰胶结材料

众所周知，混凝土中碱与集料的化学反应会导致混凝土使用寿命缩短，损害其结构。混凝土大体由浆体和集料两大部分组成，浆体部分属胶结材料与水反应的一种产物，由固体材料的基体构成，其内部系一种孔隙相互连接的网状系统。当水进入孔隙时，钙和碱金属的盐分被溶解。随着这些盐分的溶解，孔隙中羟离子增多，孔隙溶液pH值增大。当羟离子与集料中的活性二氧化硅反应，二氧化硅被溶解时，形成可引起混凝土开裂的凝胶。这种开裂是由于凝胶吸附水分所耐。     

复合胶凝体系对砂浆性能的影响

选用3种低钙类辅助胶凝材料粉煤灰、活化煤矸石和烧粘土分别与高钙类辅助胶凝材料矿渣复合掺入到水泥砂浆中,形成水泥-低钙类-矿渣复合胶凝体系。研究结果表明:利用复合胶凝材料优化配伍可以改善砂浆的工作性能,但大部分砂浆试样的保水率仍达不到国家标准要求。就砂浆力学强度而言,在水泥-粉煤灰-矿渣胶凝体系中,粉煤灰占辅助胶凝材料总量40%~60%较为适宜;辅助胶凝材料以粉煤灰为主时,辅助胶凝材料替代水泥量宜控制在40%以下;在水泥-活化煤矸石-矿渣胶凝体系中,活化煤矸石占辅助胶凝材料总量20%~40%较为适宜;辅助胶凝材料以活化煤矸石为主时,辅助胶凝材料替代水泥量宜控制在40%以下;在水泥-烧粘土-矿渣胶凝体系中,辅助胶凝材料以烧粘土为主时,辅助胶凝材料替代水泥量宜控制在20%以下。     

三组分胶凝材料体系的交流阻抗特性

由于地铁在运行过程中产生的杂散电流会造成钢筋混凝土中钢筋的电化学腐蚀,从而影响地铁混凝土结构的耐久性。在配制混凝土时,用矿渣和粉煤灰取代一部分水泥,可明显改善胶凝材料硬化浆体的孔结构,降低孔溶液中的离子浓度,从而提高混凝土的电阻率。提高混凝土的电阻率可在一定程度上减缓钢筋的腐蚀。使用三组分胶凝体系研究方法,对水泥、粉煤灰和矿渣组成的三组分胶凝体系的交流阻抗特性和电阻值进行了研究和分析,得到不同龄期的阻抗等值线图。研究表明,当三组分胶凝体系中粉煤灰和矿渣总量在50%～65%的范围,且两者得比例为1左右时,三组分胶凝材料砂浆的电阻率最大。